[0001] Die Erfindung betrifft einen Feaktor zur Vergasung eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffes.
[0002] Bei den herkömmlichen Kohlevergasungsverfahren wird das erzeugte Gas in dem Reastor
nachgeschalteten Heißgaszyklonen vom Staub befreit. Bei diesen nachgeschalteten Zyklonen
handelt es sich um separat vom Reaktor angeordnete, als feuerfest ausgemauerte Druckpehälter
ausgeführte Apparate, die für einen bestimmten Betriebspunkt ausgelegt sein müssen.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Kohlevergaser eine Entstaubungsanlage
auf der Basis Zyklonabscheider zu schaffen, die von weniger aufwendiger Konstruktion
und insofern preisgünstiger herstellbar ist, und die eine Regelbarkeit bei Lastwechseln
zuläßt.
[0004] Diese Aufgabe wird in der Weise gelöst, wie es in den Patentansprüchen angegeben
ist.
[0005] Da es sich bei dem Kohlvergaser um einen Druckbehälter handelt, entfallen für die
innerhalb des Reaktors angeordneten Zyklone der Druckmantel und die feuerfeste Ausmauerung.
[0006] Um bei Lastwechseln den Abscheicegrad der Zyklone nahezu konstant halten zu können,
kann der Zykloneintritt der einzelnen Zyklone durch einen verfahrbaren Teller verschlossen
werden. Die Betätigung erfolgt außerhalb des Reaktors über elektrisch angetriebene
Gewindespindeln.
[0007] Durch die Integrierung der Abscheldezyklone in den Kohlevergaser ergibt sich aufgrund
der geometrischen Anordnung ein zusätzlicher Vorteil, der darin besteht, daß man Asche
und Staub mit nur einem Schleusensystem austragen kann.
[0008] Ein Ausführungsbeispiel wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher
erläutert.
[0009] Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt eines stehenden Kohlevergasers mit separat angeordnetem Zyklonabscheider,
Fig. 2 einen ausschnittsweisen Querschnitt eines liegenden Kohlevergasers mit integriertem
Zyklon;
Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2;
Fig. 4 einen ausschnittsweisen Querschnitt des Kohlevergasers mit Asche-Staub-Schleusensystem.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Kohlevergasungsreaktor (1) mit einem nachgeschalteten,
neben dem Reaktor aufgestellten Heißgaszyklon (2) entsprechend dem Stand der Technik.
Der Zykloneintritt ist mit (3) bezeichnet, das Tauchrohr, bestehend aus HT-Blech,
mit (4), das feuerfeste Mauerwerk mit (5) und der Druckmantel mit (6).
[0010] Bei dem in den Fig. bis 4 gezeigten Reaktor (1) zur Kohlevergasung handelt es sich
um einen Reaktortyp, wie er beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 36 00
432.4 beschrieben wird, und zwar um einen liegenden Wirbelbett-Reaktor.
[0011] In Fig. 4 ist ganz links ein Teil des Resktorraumes (12) des Reaktors (1) angedeutet,
rechts daneben - durch ein Wehr (11) getrennt - der Ascheraum (13) und ganz rechts
- wiederum durch ein Wehr (11) getrennt - der Entstaubungsraum (14).
[0012] In dem Entstaubungsraum ist gemäß Fig. 4 nur ein Heißgaszyklon (7) angedeutet, während
in den Fig. 2 und 3 der Entstaubungsraum (4) Heißgaszyklone (7) aufweist.
[0013] Die vier Zyklone sind baugleich. Die Gasbeaufschlagung ist infolge des in dem Reaktor
herrschenden Überdruckes gleichmäßig. Die Zyklone sind aus HT-Blechen hergestellt.
Ein Druckmantel und eine feuerfeste Ausmauerung sind nicht erforderlich.
[0014] Die Reingasaustrittsrohre der Zyklone enthalten an der Rohrdurchführung durch die
Reakterwandung Kompensatoren.
[0015] Mit Hilfe von verfahrbaren Verschlußeinrichtungen (10) lassen sich zur Konstanthaltung
des Abscheidegrades bei Lastwechseln einzelne Zykloneintritte (3) durch an Gewindespindeln
angeordnete Teller schließen. Die Betätigung erfolgt außerhalb des Reaktors über aufgesetzte
Elektromotoren. Die Auflage des Tellers auf dem Zykloneintritt bedarf keiner Dichtung,
weil kein nennenswerter Differenzdruck vorherrscht. Die Durchführung der Verschlußeinrichtung
(10) durch die Reaktorwand erfolgt in wassergekählten Stoffbuchsen mit Sperrgasringen.
[0016] Zum Austrag des von den Heißgaszyklonen (7) abgeschiedenen Staubes sind wassergekühlte
Zellenräder (8) angeordnet. Die Asche aus dem Ascheraum (13) wird mit Hilfe des ebenfalls
wassergekühlten Zellenrades (9) ausgetragen.
[0017] Durch die Anordnung der Heißgaszyklone innerhalb des Reaktors wird aufgrund der geometrischen
Verhältnisse die Möglichkeit geschaffen, entsprechend Fig. 4 Asche unc Staub mit nur
einem Schleusensystem (15) auszutragen.
1. Reaktor zur Vergasung eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffes, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Reaktor (1) Heißgaszyklone (7) zur Entstaubung des im Reaktor entstehenden
Gases integriert sind.
2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißgaszykloneintritte
(3) durch von außerhalb des Reaktors (1) zu betätigende, verfahrbare Verschlußeinrichtungen
(10) absperrbar sind.
3. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austräge (8) für abgeschiedenen
Staub der Heißgaszyklone (7) und die Austräge (9) für Asche zu einem gemeinsamen Schleusensystem
(15) zusammengeführt sind.